ОТКРЫТЫЕ СОРЕВНОВАНИЯ ПО ХИМИИ

ОТКРЫТЫЕ СОРЕВНОВАНИЯ ПО ХИМИИ
Младшая группа (9 и 10 класс)
Таллинн, Тарту, Курессааре, Нарва, Пярну, Кохтла-Ярве 11 ноября 2006
1. Соль Е состоит из трёх элементов: кальция (3 моль на 1 моль соли, 38,76% по
масссе), элемента А (19,97 %), а также элемента D (41,27 %). Элемент А получил
своё название из-за аллотропной модификации, которая светится в темноте. При
реакции А с простым веществом D2 образуется гигроскопичное соединение Z. При
реакции Z с водой образуется соединение O, в растворе которого pH<7.
a) Подтвердите расчётами формулы i) элемента А, ii) простого вещества D2 и iii)
соли Е, приведите их названия. iv) Напишите формулу соли Z и её название.
b) Напишите и уравняйте следующие реакции: i) A+D2→Z, ii) Z+H2O→O и
iii) O+Zn→.
Азотная кислота окисляет элемент А до соединения О, при этом выделяется
бесцветный ядовитый газ NO.
c) Напишите уравнение данной реакции (доставьте воду, если необходимо) и
уравнение электронного баланса.
(9)
2. Из гидроксида металла Ме, соли которого окрашивают пламя в зелёный цвет,
приготовили 219 г 4,00%-ого раствора. В него добавили 236 см3 раствора фосфата
натрия (0,3810 М, ρ = 1,0434 г/cм3), образовалось 10,23 г осадка и получился
2,019%-ый раствор фосфата натрия. При реакции ионов металла Ме с хроматионами CrO42- образуется жёлтый осадок W. Осадок W растворяется в сильно
кислой среде, образуется оранжевый раствор.
a) С помощью расчётов определите металл Ме.
b) Напишите ионные уравнения реакций: i) ион Me + CrO42- → и ii) H+ + W →. (10)
3. Элемент Х является одной из составляющих звёзд и входит в состав газа А и
хорошо растворимого в воде газа В. В растворе газа В лакмусовая бумажка
становится синей, а в растворе газа А красной. При реакции раствора газа А с
щелочным металлом С образуется бинарное соединение D (58,97 % C).
Соединение С окрашивает пламя в жёлтый цвет. Вещество F, являющееся
сильной кислотой, образуется при реакции простого вещества X2 с простым
веществом Е, выделяющимся во время использования некоторых отбеливателей.
Соли F хорошо растворимы в воде, кроме соли металла G. Металл G используется
в реакции «серебряного зеркала». Другую соль H металла G использовали как
косметическое средство в эпоху Возрождения, т.к. оно оставляет на коже трудно
смываемые водой чёрные пятна.
a) Определите металл C и рассчитайте молярную массу D.
b) Напишите формулы и названия веществ A, B, D, E, F, G, H и X2.
(6)
4. У элемента Х нет причины страдать от «комплекса неполноценности», т.к. даже
в состоянии простого вещества у него есть несколько устойчивых модификаций,
например, ромбическая и моноклинная. Многие элементы завидуют сфере
влияния Х, потому что он широко распространён не только в земной коре, но и
входит в состав газообразных веществ атмосферы. Кислород - один из ближайших
друзей Х. Вместе они образуют 2 бинарных соединения: А (3-х атомное) и В (4-х
атомное), которые при определенных условиях могут переходить друг в друга.
Вещества А и В не представляют свою жизнь без воды: А при реакции с водой
даёт кислоту С, а В образует с водой сильную кислоту D. D, в отличие от многих
других кислот, может реагировать и с цинком, и с медью. Под действием металлов,
стоящих в ряду напряжения после водорода, из концентрированной кислоты D
вместо простого вещества выделяется оксид А. Реакции, в которых так или иначе
участвует элемент Х, любимы многими юными химиками. Особенно популярен
гидролиз (реакция с водой) соли алюминия E, т. к. при этом получается газ с
запахом тухлого яйца F (%Х = 94,1 %) и осаждается амфотерное соединение
соответствующего металла G, которое с сильным основание H (40 г/моль)
образует комплекс I. При нагревании G разлагается на два оксида.
a) Напишите формулы и названия веществ A-I, укажите к какому классу веществ
они принадлежат.
b) Напишите и уравновесьте следующие уравнения реакций: i) A → B, ii) A → C,
o
t
iii) B→D, iv) D+Zn→, v) D(конц.)+Cu→, vi) E гидролиз, vii) G+H→ I и viii) G → .(13)
5. Элемент Х представлен в основном простым веществом Y, обладающим крайне
слабой реакционной способностью. При комнатной температуре из всех простых
веществ Y реагирует лишь с литием, образуя соединение A (59,8 % Li). При
гидролизе вещества А образуется основание В и газ С. Газ С горит на воздухе с
образованием Y и оксида D. При окислении С хлором образуется двухатомное
вещество E и бинарное соединение F (Mr = 120,4). В веществах A и F одинаковое
количество атомов, в обоих соединениях есть по одному атому элемента X. Газ C
реагирует с гипохлоритом натрия, в результате чего образуется соль G, оксид D и
соединение H, в котором степень окисления элемента X на единицу выше, чем в
веществе C.
a) Определите с помощью расчетов элемент X.
b) Напишите формулы и названия веществ A-H, Y.
c) Напишите и уравняйте уравнения реакций: i) Y + Li → A, ii) A + H2O → B + C,
(11)
iii) C + O2 → Y + D, iv) C + Cl2 → E + F и v) C + NaClO → G + D + H.
6. Марту и Калле обоим были выданы 10,00 см3 раствора щелочи неизвестной
концентрации. Ребята должны были определить концентрацию неизвестного
раствора титрованием соляной кислотой известной концентрации (0,02420 M). Из
бюретки в раствор добавляется кислота до тех пор, пока вся щёлочь не
прореагирует. Оба мальчика перенесли исследуемый раствор NaOH
количественно в 100,0 см3 мерную колбу, добавили дистиллированной воды точно
до метки и перемешали. Март ошибся и добавил в мерную колбу на 2 см3 воды
больше, чем необходимо. Для титрования из мерной колбы брали 10,00 см3
исследуемого раствора, добавляли 1-2 капли фенолфталеина. 50,00 см3 бюретку
наполнили раствором кислоты точно до метки. Каждый из мальчиков делал
эксперимент 3 раза. Март после каждого опыта не заполнял бюретку до нулевой
метки и получил следующие показания: 0,00cм3 -> 11,60 cм3 (1ый опыт),
11,60 cм3 -> 23,25 cм3 (2) и 23,25 cм3 -> 34,80 cм3 (3). Калле после каждого
титрования заполнял бюретку заново (предположите, что концентрация в бюретке
выравнивалась), и получил следующие значения: 0,00 см3 -> 11,80см3 (4),
0,00 см3 -> 15,45 см3 (5) и 0,00 см3 -> 22,35 см3 (6).
a) Напишите уравнение реакции, происходящей во время титрования. ii) Когда
ребята должны были прекратить добавлять соляную кислоту?
b) Посчитайте, сколько в среднем уходило раствора соляной кислоты у i) Марта и
ii) Калле на титрование. На основе этого найдите молярную концентрацию
исследуемого раствора.
c) Какую ошибку постоянно совершал Калле при заполнении бюретки?
Подтвердите расчётами.
d) i) Какой из 6 экспериментов проведён наиболее корректно? ii) На основе только
этого результата рассчитайте концентрацию исследуемого раствора.
(11)